Zastosowanie filtrów adaptacyjnych NMLS w nieinwazyjnej diagnostyce wirnika silnika indukcyjnego w stanach dynamicznych

• Autorzy: Tulicki J. , Sułowicz M.

Warianty tytułu

EN

The Application NMLS Adaptive Filters in a Non-Invasive Diagnosis of Cage Induction Motor During Dynamic States

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania filtra adaptacyjnego typu NMLS w bezinwazyjnej diagnostyce wirnika maszyn indukcyjnych klatkowych, pracujących w stanach dynamicznych z wykorzystaniem sygnału prądu stojana. Do symulacji stanów niestacjonarnych na stanowisku laboratoryjnym, wykorzystano mikroprocesorowy przekształtnik tranzystorowy IGBT sterujący prądem wzbudzenia prądnicy obcowzbudnej stanowiącej obciążenie silnika asynchronicznego z wymiennymi wirnikami o różnym stopniu uszkodzenia klatki wirnika. Główną uwagę poświęcono analizie stanów dynamicznych o krótkim czasie trwania oraz przy zmianach poślizgu o wartości oscylującej wokół prędkości znamionowej. Zastosowany typ filtra cyfrowego, posłużył jako wstępny człon przetwarzania sygnału prądu stojana, ułatwiający dalsze wyodrębnienie sygnału diagnostycznego z tła szybkozmiennych przebiegów elektromagnetycznych.

EN

The paper presents the possibility of using adaptive NMLS type filters applied to stator current signal for the noninvasive diagnostic of cage induction machines operating in dynamic states. To simulate variable work conditions in the laboratory, the variable load based on DC generator was used. The load control was done by the control of generator excitation current via microprocessor controlled IGBT transistor inverter. The asynchronous motor rotor can be replaced with specially prepared rotors with varying degrees of damage to the cage. The main attention was paid to the analysis of a short duration dynamic states and to analysis of changes of the slip oscillating around its value for rated speed. NMLS digital filter, was used as the initial block of the stator current signal processing, helping in further analysis, to separate diagnostic signal from the background of hi-frequency electromagnetic waveforms.

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka silnika indukcyjnego klatkowego; stan dynamiczny; filtr adaptacyjny NLMS

EN

cage induction motor diagnostics; dynamic states; NLMS adaptive filter

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 4 (108)
• Strony: 163--169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Tulicki J.

• Politechnika Krakowska

autor

Sułowicz M.

• Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1]. Dąbrowski A., Figlak P., Gołębiewski R., Marciniak P.: Przetwarzanie sygnałów przy użyciu procesorów sygnałowych. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 2000
• [2]. De E., Xioalong S., Changsheng Z., Nana W.: Simulation of broken bars fault diagnosis based on adaptive filter with multiple-scale decomposition. Journal of Convergence Information Technology, Volume 8, Number 8, April 2013, s.523-530. Elektrotechnika, 1-E/2012, zeszyt 24, rok 109, 2012, s. 49-64
• [3]. Dziechciarz A., Sułowicz M.: Zastosowanie analizy falkowej do diagnozowania uszkodzeń w silniku indukcyjnym podczas pracy przy zmiennym obciążeniu. Czasopismo Techniczne, Elektrotechnika, 1-E/2012, zeszyt 24, rok 109, 2012, s. 49-64
• [4]. Kowalski C.T, Kanior W.: Ocena skuteczności analiz FFT, STFT i falkowej w wykrywaniu uszkodzeń wirnika silnika indukcyjnego. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, nr 27, 2007
• [5]. Łępa P.: Monitorowanie i sterowanie pracą silnika indukcyjnego w dynamicznych stanach pracy. Praca dyplomowa, Politechnika Krakowska, 2013
• [6]. Pietrzak P., Napieralski A.: Adaptacyjna metoda redukcji szumu w sygnale drgań maszyn wirujących. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, nr 28, 2008
• [7]. Rad M.: Diagnostyka wirnika maszyn indukcyjnych z wykorzystaniem analizy falkowej i układów uczących się. Rozprawa doktorska, Akademia Górniczo- Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie 2009[8]. Skwarczyński J., Tertil Z.: Maszyny Elektryczne. Wydawnictwo Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie 1989
• [9]. Sobolewski A.: Zastosowanie klasyfikatorów neuronowych w diagnostyce uszkodzeń wirnika silnika indukcyjnego. Autoreferat rozprawy doktorskiej – Białystok 2008
• [10]. Sułowicz M., Petryna J., Weinreb K., Guziec K.: Porównawcze pomiary defektów klatek rozruchowych silników indukcyjnych pod kątem wykorzystania w diagnostyce. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne nr 99, 2013, wyd. BOBRME Komel, s. 77-83
• [11]. Swędrowski L.: Pomiary w diagnostyce silników indukcyjnych klatkowych. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2013
• [12]. Szymaniec S.: Pomiary i analiza sygnałów dla potrzeb diagnostyki. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne nr 94, 2012, wyd. BOBRME Komel, s. 93-98
• [13]. Tumański S.: Technika Pomiarowa. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2007
• [14]. Tulicki J., Sułowicz M.: Bezinwazyjna diagnostyka uzwojeń klatki silnika asynchronicznego na podstawie przebiegów prądu stojana w stanach przejściowych. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne nr 4/2014, wyd. BOBRME Komel, s. 307-312
• [15]. Zając M.: Monitorowanie układu elektromechanicznego metodą analizy czasowo-częstotliwościowej, Czasopismo Techniczne, Automatyka, 1- AC/2012, zeszyt 25, rok 109, 2012, s. 157-169
• [16]. Zhou W.: Incipient bearing fault detection for electric machines using stator current noise cancellation. Dissertation 2007, Georgia Institute of Technology
• [17]. Zieliński T.J.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności 2007
• [18]. Zimroz R.: Ekstrakcja sygnału informacyjnego na potrzeby diagnostyki łożysk bębnów napędowych przenośnika taśmowego z wykorzystaniem filtru adaptacyjnego realizującego liniową predykcję. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, nr 34, 2008